(1)已知滑动变阻器允许通过最大电流为2A,电源电压U=18V,
∵I=
| U |
| R |
∴电路中的总电阻R总≥
| U |
| I最大 |
| 18V |
| 2A |
电路中初始电流I=
| 18 |
| R1+R2 |
电压表示数是U=
| 18 |
| R1+R2 |
滑动滑片电流表刻度变化为I′,则电流变化了
| I′ |
| 30 |
| 18 |
| R1+R2 |
| I′ |
| 30 |
滑动变阻器两端电压变化了
| I′ |
| 30 |
| 18 |
| R1+R2 |
| I′ |
| 30 |
R1两端的电压和滑动变阻器两端的电压和是电源电压,因此有:
(
| 18 |
| R1+R2 |
| I′ |
| 30 |
| 18 |
| R1+R2 |
| I′ |
| 30 |
化简得到R1=5Ω,电压表使用的是0~15V的量程.
(2)电路中的电流最大值是2A,电阻最小是9Ω,R1=5Ω,则滑动变阻器最小阻值是4Ω,
(3)电流表示数最小的时候,(电路中电阻最大时候电流最小,但是电压表已经超出量程),电压表示数最大15V,则R1两端的电压为3V,
电流表读数为I最小=
| U最小 |
| R1 |
| 3V |
| 5Ω |
答:
(1)定值电阻R1的阻值为5Ω;
(2)变阻器R2连入电路电阻的最小值是4Ω;
(3)电流表示数的最小值为0.6A.
(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
图2(a)中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,电路中的电流I=0.8A,
根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.8A×10Ω=8V;
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴此时滑动变阻器两端的电压:
U2=U-U1=18V-8V=10V,
滑动变阻器R2连入电路的阻值:
R2=
| U2 |
| I |
| 10V |
| 0.8A |
(2)当滑动变阻器R2=0时,R1两端的电压等于电源的电压,滑动变阻器两端的电压为0,此时电路中的电流最大,
Imax=
| U |
| R1 |
| 18V |
| 10Ω |
∴滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”,
当滑动变阻器R2=0?时,U2=0
当滑动变阻器的电阻最大R2=20Ω时,滑动变阻器两端的电压最大,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的最小电流:
Imin=
| U |
| R1+R2max |
| 18V |
| 10Ω+20Ω |
R1与R2两端的电压分别为:
U2′=IminR2′=0.6A×20Ω=12V,
所以,△U2=U2′-U2=12V-0V=12V.
答:(1)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω.
(2)电压表示数的最大变化量△U为12V.


